蛇籠怎麼堆最耐撞？

蛇籠怎麼堆最耐撞？ 報告人李秉燊陳大為葉毅謝侑霖

摘要 • 利用細繩懸吊重物撞擊小型模擬蛇籠，模擬蛇籠受到的衝擊力，以小型蛇籠的位移量代表受創後的破壞程度，改變蛇籠數、堆疊方式、懸吊物重量；經由多次實驗找出最有效對抗土石流的堆疊方式。 • 實驗結果發現蛇籠組的總重量愈重，堆疊時底面積愈大且面對撞擊力的面積愈小，耐撞擊力愈佳。

壹、研究動機 • 近年來，山坡地的濫墾濫伐導致水土流失問題日益嚴重，大地的反撲漸劇，土石流的威脅日益嚴重，身為國中生的我們，嘗試以最貼近自然的蛇籠工法，經由實驗提出最有效對抗土石流的堆疊方式，希望對水土保持有所助益；於是設計了以下的實驗。

貳、研究目的 (一)探討不同個數的蛇籠（1至6個）對抗土石流的能力。 (二)探討不同堆疊方式的蛇籠組（1至6個）對抗土石流的能力。 (三)探討增加重物擺動的距離對（一）的影響。 (四)探討增加重物擺動的距離對（二）的影響。 (五)探討同時增加重物重量與擺動的距離對（一）（7至10個蛇籠組）的影響。 (六)探討同時增加重物重量與擺動的距離對（二）（7至10個蛇籠組）的影響。

參、研究設備器材 (一)掛勾 (二)尼龍繩1捆 (三)空飲料紙盒10個 (四)捲尺 (五)細沙2200克 (六)寶特瓶1500ml一個 (七)粉筆 (八)濾水網10個 (九)橡皮筋數條 (十)膠帶一捲 (十一)漢白玉石（7分）5kg

肆、研究過程與方式一、蛇籠製作方式 (一)利用市售飲料之紙盒保留底部裁減至 7cm*7cm*7cm。【如圖一】 (二)套上兩層廚房用濾水網，並裝入小石頭至700公克重。【圖一模擬蛇籠的製作】

(三)操作實驗時，不 同的蛇籠組一律纏上兩圈膠帶定型。【如圖二】【圖二模擬蛇籠組】

二、步驟 (一)安裝掛勾於實驗室天花板上，取適當長尼龍繩（262公分），讓重物恰可撞擊桌面上的小型模擬蛇籠（以下簡稱蛇籠）。【如圖三】【圖三實驗進行示意圖】

(二)懸掛一個質量為Ｍ （裝水 1500公克重、裝砂2200公克重）寶特瓶。【如圖四】【圖四懸吊的重物】

(三)將捲尺固定在桌面 上，以便測量並蛇籠之位移程度Ｒ。【如圖五】 (四)組合蛇籠組成欲研究之堆疊方式，用粉筆在桌面畫一條基準線。【圖五桌面畫基準線】

(五)將寶特瓶向另一 側擺動，使寶特瓶之水平位移達ｒ（100公分）。 (六)放開寶特瓶使其撞擊置於桌上基準線之蛇籠組。【如圖六】【圖六撞擊蛇籠組】

(七)用粉筆在桌面蛇籠 組最前端的位置作上記號。 (八)測量基準線到記號之位移程度Ｒ。【如圖七】【圖七測量位移R】

(九)改變蛇籠個數、蛇籠組堆疊方式、撞擊 物重量、撞擊物與鉛垂線水平距離，重複上述步驟。 (十)使用Excel將數據製作成圖表 (十一)分析數據和圖表

伍、研究結果、數據和折線圖 第一部分實驗：（一）探討不同個數的蛇籠（1至6個）對抗土石流的能力。（二）探討不同堆疊方式的蛇籠組（1至6個）對抗土石流的能力。

撞擊物擺長：262cm 撞擊物重量：1500公克重 重物與鉛垂線水平距離：100cm

第二部分實驗 （三）探討增加重物擺動的距離對（一）的影響。（四）探討增加重物擺動的距離對（二）的影響。

撞擊物擺長：262cm 撞擊物重量：1500公克重重物與鉛垂線水平距離：170cm

撞擊物擺長：262cm 撞擊物重量：1500公克重 重物與鉛垂線水平距離：170cm

第三部分實驗 （五）探討同時增加重物重量與擺動的距離對（一）（7至10個蛇籠組）的影響。（六）探討同時增加重物重量與擺動的距離對（二）（7至10個蛇籠組）的影響。

撞擊物擺長：262cm 撞擊物重量：2200公克重重物與鉛垂線水平距離：170cm

陸、討論 一、何謂土石流呢？為何本實驗以小模型蛇籠組受重物撞擊後退的位移量，代表對抗土石流的能力呢？二、根據實驗結果，蛇籠組哪一種堆疊方式最有效呢？三、何謂蛇籠工法呢？有何優點呢？

一、(1)何謂土石流呢？ 土石流為泥漿混合大量礫石受重力的影響沿坡地向下流動，因流速大、重量大，所經之處房屋、橋樑、道路，瞬間被沖毀或埋沒。

蛇籠怎麼堆最耐撞？

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